Quruda mürəkkəb ekosistemlərin yaranması həyat tarixində əsas dönüş nöqtələrindən biri idi. Orqanizmlər okeanların hüdudlarından kənara çıxdıqca, quru mühitləri getdikcə müxtəlif icmaların evinə çevrildi. Bu gün Yer kürəsində ən çox növ baxımından zəngin heyvan qrupunu təşkil edən həşəratlar sonda bu ekosistemlərin mərkəzinə çevrildi. Lakin onların sudan quruya erkən keçidinin vacib hissələri hələ də aydın deyil.

Beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu təxminən 324 milyon il əvvələ aid olan Missisipi dövrünün sonlarına aid bir gövdə qrupu həşəratını müəyyən edib. Tədqiqatçılar bu fosili daha erkən və sonrakı dövrlərə aid digər müəmmalı nümunələrlə birlikdə öyrənərək erkən həşərat təkamülündə kritik bir mərhələni yenidən qurdular.

Onların tapıntıları göstərir ki, həşəratlar quruda məskunlaşmağa başladıqdan dərhal sonra tamamilə quruya çevrilməyiblər. Bunun əvəzinə, erkən formalar su əcdadlarından miras qalmış xüsusiyyətləri saxlayıb dəyişdirərək uzun müddət yarı su, amfibiya həyat tərzi keçiriblər.

Tədqiqata Çin Elmlər Akademiyasının Nankin Geologiya və Paleontologiya İnstitutunun (NIGPAS) professoru Çenyanq Kay və Kembric Universitetinin birgə təlim doktoru tələbəsi Erik Tihelka rəhbərlik edib. Onlar ABŞ, İspaniya və digər ölkələrdən olan tədqiqatçılarla işləyiblər.

Tədqiqatın nəticələri avqustun 26-da ” Nature” jurnalında dərc olunub.

324 milyon il əvvələ aid yeni bir növ

Tədqiqatçılar Chosha praecursor adlı yeni bir növü təsvir edirlər . Onlar həmçinin Britaniyanın Erkən Devon dövrünə aid alçaq daş yataqlarından və ABŞ-dakı Gec Karbon dövrünə aid Mazon Creek biotasından əldə edilən sirli gövdə həşərat fosillərini yenidən araşdırıblar.

Bu fosillər birlikdə həşəratların erkən tarixindəki əsas boşluqları aradan qaldırmağa kömək edir. Onlar həmçinin həşərat bədən quruluşunun necə inkişaf etdiyi və pankrustamilər əcdadlarının quruya necə keçid etdiyi barədə uzun müddətdir mövcud olan fikirlərə meydan oxuyur. Ən əsası, nümunələr su həyatından quru həyatına keçidin tədricən baş verdiyinə dair birbaşa fosil dəlilləri təqdim edir.

Molekulyar saat tədqiqatları göstərir ki, heksapodalar dəniz xərçəngkimilərindən qohumlarından ayrılıb quru mühitinə uyğunlaşmağa Kembri-Ordovik dövründən başlamışdır. Lakin fosil qeydləri daha az tam bir hekayəni izah edir.

Mübahisəsiz heksapoda cisimlərinin fosilləri ilk dəfə təxminən 405 milyon il əvvəl Erkən Devon dövrünün Rinie Chertində ortaya çıxmışdır. Aydın şəkildə tanınan həşərat fosilləri Son Karbon dövrünə qədər çoxalmır. Bu, fosil qeydlərində təxminən 80 milyon illik boşluq qoyur.

Aralıq mərhələləri sənədləşdirən fosillər də olduqca nadir hallarda tapılmışdır. Elm adamlarının erkən həşəratların su və yarımsu mühitlərindən quru mühitlərinə necə köçdüklərini və ya bu proses zamanı bədənlərinin necə dəyişdiyini göstərən birbaşa dəlilləri azdır. Nəticədə, həşəratların quruya çevrilməsində iştirak edən təkamül yolu, anatomik yeniliklər və ekoloji uyğunlaşmalar zəif başa düşülmüş olaraq qalmışdır.

Bir Xərçəngkimilərlə Səhv Edilmiş Fosil

C. praecursor-un yeni təsvir edilmiş fosilləri qərbi Texasdakı Marathon Uplift-in Tesnus formasiyasında əhəngli gilli daş konkresiyalarında tapılmışdır. Onlar qeyri-adi dərəcədə incə anatomik detalları qoruyub saxlayır.

Çarpaz polyarlaşdırılmış işıq görüntüləməsindən istifadə edərək tədqiqatçılar fosillərin illərdir səhv təsnif edildiyini göstərən fərqli xüsusiyyətləri müəyyən edə bildilər. Nümunələr xərçəngkimilər sürfələri əvəzinə yetkin dişi həşəratlar idi.

Cəsədlərin uzunluğu 32,09 millimetr idi. Orta quyruq filamenti və iki cerci daxil edildikdə, ümumi uzunluq 49,66 millimetrə çatdı. Onların axıcı, fusiform bədənləri daha ibtidai əcdad xüsusiyyətlərinə malik heksapodalara və həşəratlara xas xüsusiyyətləri birləşdirirdi.

Ətraflı təhlillər göstərdi ki, C. praecursor yumurtaqoyan və terminal quyruq filamentinə malikdir. Həmçinin, həşəratların əsas bədən quruluşu olan seqmentli gövdəsi və altı yeriyən ayağı var idi.

Amma qarnında daha qeyri-adi bir şey var idi.

1-ci seqmentdən 9-cu seqmentə qədər seqmentli çıxıntılar var idi və arxa qarın ətrafları avar kimi strukturlara çevrilmişdi. Heç bir canlı tac qrupu həşəratının oxşar qarın çıxıntıları yoxdur.

Geoloji rekonstruksiyalar göstərir ki, fosilləri ehtiva edən çöküntülər sahilə yaxın, dayaz su deltalarının sahil mühitlərində əmələ gəlmişdir. Bu mühit, heyvanın anatomiyası ilə birlikdə, C. praecursor-un su və quru arasındakı sərhəd boyunca rütubətli yaşayış yerlərində amfibiya, yarı su həyat tərzi sürdüyünü göstərir.

80 milyon illik boşluğu doldurmaq

Komanda həmçinin üç sirli Paleozoy heksapodu anatomiyası və təkamül əlaqələrinin ətraflı müqayisələrindən istifadə edərək yenidən qiymətləndirdi. Bunlara Şotlandiyanın Erkən Devon dövrünə aid Leverhulmiya , ABŞ-ın İllinoys ştatındakı Mazon Creek biotasından olan adsız heksapodu və C. praecursor daxil idi .

Tədqiqatçılar hər üçünün ibtidai həşərat kök nəslinə aid olduğu qənaətinə gəldilər.

Birlikdə, onlar indiyə qədər məlum olan ən qədim sənədləşdirilmiş həşərat toplusunu təmsil edir və qrupun təkamül tarixindəki böyük bir çatışmayan aralığı doldurmağa kömək edir.

Bu tapıntılar alimlərin quru həşəratlarının yaranmasını anlama tərzini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Uzun müddətdir davam edən 80 milyon illik heksapoda boşluğunu doldurmaqla, iş həşəratların erkən diversifikasiyasını Son Karbon dövründən Erkən Devon dövrünə qaytarır.

Bu dəyişiklik fosil qeydlərini molekulyar saat tədqiqatları ilə əldə edilən təxminlərə bir qədər yaxınlaşdırır. Yeni aşkar edilmiş Gec Mississippi fosili həmçinin həşərat təkamülünün ara mərhələsinin dəyərli bir görüntüsünü təqdim edir.

Həşəratlar Əlavə Ayaqlarını Necə İtirdilər

Fosillər başqa bir əsas təkamül transformasiyasına, yəni müasir həşərat bədən quruluşunun ortaya çıxmasına işıq salır.

Canlı heksapodaların altı yeriyən ayağı var və hamısı döş qəfəsinə birləşib, qarın boşluğundakı çıxıntılar isə demək olar ki, tamamilə itirilib. Paleozoy dövrünə aid gövdə həşəratları fərqli idi. Bir çoxlarının qarın boşluğu boyunca hələ də seqmentli əzaları var idi.

Yeni dəlillər göstərir ki, bu qarın çıxıntılarının tədricən azaldılması quru həyatına vacib bir uyğunlaşma idi.

Həşəratlar xərçəngkimilər əcdadlarından uzaqlaşdıqca, üzmə əlavələri tədricən sadələşdi və itirildi. Zamanla bu proses müasir həşəratlarda tanış olan bədən quruluşunu yaratdı.

Buna görə də, fosillər pankrustaceae əcdadlarından altıayaqlı həşəratlara anatomik keçidi sənədləşdirməyə kömək edir.

C. praecursor -da qorunub saxlanılan digər vacib xüsusiyyət onun yumurtaqoyan hissəsidir. Onun mövcudluğu erkən həşəratların yumurta qoymaq üçün müxtəlif adaptasiyalar inkişaf etdirdiyini göstərir. Bu cür strukturlar sonradan həşəratların müxtəlif quru mikrohava mühitlərindən istifadə etməsinə kömək edə və onların sonrakı nəhəng şaxələnməsi üçün anatomik təməl yarada bilərdi.

İlk həşəratlar su və quru arasında yaşayırdılar

Tədqiqatçılar həmçinin bu qədim həşəratların necə yaşadığını da yenidən qurdular.

Gövdə qrupu həşəratlarının hərəkət və tənəffüs üçün su adaptasiyaları ilə quruda həyata getdikcə daha uyğunlaşan bədən strukturları birləşmiş görünür. Onlar, ehtimal ki, humus, çürümüş bitki materialı və göbələk sporları ilə qidalanırlar.

Bu, onlara su və quru ekosistemlərinin qovuşduğu mühitlərdə parçalayıcı və istehlakçı kimi çıxış etmək də daxil olmaqla bir neçə ekoloji rol oynamağa imkan verərdi. Bunu etməklə, erkən həşəratlar Paleozoy quru ekosistemlərinin inkişafında və artan mürəkkəbliyində mühüm rol oynamış ola bilər.

C. praecursor və əlaqəli Paleozoy dövrünə aid kök həşəratlarının fosilləri Yer kürəsində ən çox növ baxımından zəngin olan heyvan qrupunun quruya necə köçməyə başladığına dair yeni bir baxış təqdim edir. Onlar həmçinin həşəratların bədən ölçüsündəki dəyişikliklər, ekoloji uyğunlaşma və həşəratların quru ekosistemləri ilə birlikdə təkamül yolu ilə bağlı əvvəlki fikirlərə meydan oxuyur.

Həşəratlar sudan quruya qəfil keçid etmək əvəzinə, uzun bir təkamül prosesindən keçmiş kimi görünürlər. Su əcdadlarından miras qalan xüsusiyyətlər qorunub saxlanılmış, yenidən istifadə edilmiş, sadələşdirilmiş və nəticədə həşəratlar quru həyatına getdikcə daha çox uyğunlaşdıqca itirilmişdir.

Buna görə də, amfibiya mərhələsi su və tamamilə quru mühitləri arasında mühüm bir körpü ola bilər. Fosillər həşərat bədən quruluşunun mənşəyi və erkən təkamülü ilə bağlı yeni ipucları təqdim etməklə yanaşı, həşəratların çoxalmasının quruda getdikcə daha mürəkkəb ekosistemlərin yaranmasına necə töhfə verdiyini də ortaya qoyur.